[发明专利]一种闸控条件下的分汊河道水资源调度方法

说明书

本发明公开了一种闸控条件下的分汊河道水资源调度方法，包括：步骤1：根据布金汉定理，选择流量、下游水位、闸门开度为基本物理量；步骤2：根据宽顶堰平板闸门水力学计算公式进行计算各分汊河道流量，步骤3：计算得到闸孔自由出流分流比；步骤4：计算得到闸孔淹没出流分流比，步骤5：计算得到明渠出流分流比；步骤6：同时有闸孔自由出流、闸孔淹没出流、明渠均匀流，各分汊河道分流比。本发明通过测得流量、下游水位、闸门开度等基本物理量，计算出合理的闸的开度，便于合理规划各个闸的分流比。

技术领域

本发明涉及一种闸控条件下的分汊河道水资源调度方法，属于水利工程技 术技术领域。

背景技术

在山丘区等难以进行水文测量地区，由于资源紧缺或道路障碍等 难以克服，需对水闸控制下的分汊河道进行水资源调度时，难以进行 合理调度。若调度不合理，将会形成地区水资源浪费、供水紧张、灌 溉困难等危害山区人们的正常生产生活的现象。若调度合理，不仅使 得人们用水丰足，而且还会产生额外的水资源价值，将会对地区的发 展起到积极的推动作用。设闸的分汊河道水资源科学调度的重要参数 是分汊河道的分流比，在测量困难的分汊河道地区若能在非测量情况 下获得分流比，将会对地区的水资源调度起到积极效果。

但是，目前还没有能够准确调度设闸的分汊河道水资源。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种闸控条件下的分汊河道水资源 调度方法，其具体技术方案如下：

一种闸控条件下的分汊河道水资源调度方法，包括以下操作步骤：

步骤1：

根据布金汉定理，选择流量、下游水位、闸门开度为基本物理量，则物理过 程可由无因次方程组成的关系式来描述；

步骤2：

若三座水闸的泄流为窝顶堰上的闸孔自由出流，

由水闸的上游最高水位面的断面的高度为片和水闸的闸口下游的最低水位 面的收缩断面断面高度为h_c列能量方程，得：

式中v₀为闸前行进水流；v_c为收缩断面流速；ζ为闸孔局部阻力系数， 令H₀为闸前总水头；

式中，称为闸孔流速系数，取值范围为0.95～1.0；

收缩断面水深h_c＝ε₁e，式中ε₁垂向收缩系数，由板闸门的垂向收缩系数ε₁值 表查得，表中垂向收缩系数ε₁是儒可夫斯基根据流体力学理论得到的解答。

表平板闸门的垂向收缩系数ε₁值

设闸孔宽度为b，由连续方程得

式中，亦称为流量系数，平板闸门

设通过闸1、闸2、闸3流量为Q₁、Q₂、Q₃

设相对开度可转换为：

步骤3：

计算得到3座闸孔自由出流分流比s：